קומפקטיפיקציה – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף

בשורה

גרסה מ־21:03, 17 בספטמבר 2020

בטופולוגיה, קומפקטיפיקציה של מרחב טופולוגי היא שיכון שלו בתוך מרחב קומפקטי באופן שהמרחב הראשון צפוף בשני. צעד זה מאפשר לֵהָנוֹת מהתכונות החזקות של המרחב הקומפקטי.

דוגמה: הקטע הסגור $[0,1]$ מהווה קומפקטיפיקציה של הקטע הפתוח $(0,1)$ , וגם של הישר הממשי כולו: בשני המקרים הקומפקטיפיקציה כוללת "המצאה" יש-מאין של נקודה חדשה, והדבקתה לשני הקצוות של המרחב הטופולוגי (קצוות "אמיתיים" במקרה הראשון, ו"מדומים" במקרה השני).

המתמטיקאי הרוסי פבל אלכסנדרוב (אנ') הראה שלכל מרחב טופולוגי (לא קומפקטי) יש קומפקטיפיקציה על ידי הוספה של נקודה אחת (אשר לעיתים מכונה "קומפקטיפיקציית אלכסנדרוב" על שמו). הרעיון הוא להעתיק אל המרחב החדש את הטופולוגיה של המרחב הישן, ולהוסיף לאוסף הקבוצות הפתוחות את כל הקבוצות מהצורה $G\cup \{\infty \}$ כאשר $G$ קבוצה פתוחה של $X$ ו- $X\setminus G$ קומפקטית. כדוגמה נוספת, יש שתי דרכים טבעיות לשכן את המישור המרוכב במרחב קומפקטי. האחת, להוסיף לו את "הנקודה באינסוף", ולקבוע שכל סדרה שהערך המוחלט של איבריה שואף לאינסוף, מתכנסת אל הנקודה החדשה. זהו מקרה פרטי של הקומפקטיפיקציה של אלכסנדרוב, והמרחב המתקבל הוא הספירה של רימן. אפשרות שנייה היא להוסיף את "המעגל באינסוף", כלומר להוסיף למישור מעגל "מבחוץ", כשנקודות המעגל עומדות בהתאמה חד-חד-ערכית לזוויות של ישרים. בדוגמה זו, סדרה מתכנסת לנקודה המתאימה לזווית $\theta$ אם הערך המוחלט של איבריה שואף לאינסוף, והיא אסימפטוטית לישר שהזווית שלו $\theta$ . המרחב המתקבל הומיאומורפי למעגל היחידה הסגור.

תהליך דומה לקומפקטיפיקציה הוא השלמה של מרחבים מטריים. ההשלמה של מרחב מטרי חסום מהווה קומפקטיפיקציה שלו.

ראו גם

קומפקטיפיקציית סטון-צ'ך

לקריאה נוספת

דניאלה ליבוביץ, טופולוגיה קבוצתית, פרק 7 (כרך ג'), הוצאת האוניברסיטה הפתוחה, 1997.

@@ שורה 1: / שורה 1: @@
 ב[[טופולוגיה]], קומפקטיפיקציה של [[מרחב טופולוגי]] היא [[שיכון (מתמטיקה)|שיכון]] שלו בתוך [[מרחב קומפקטי]] באופן שהמרחב הראשון [[קבוצה צפופה|צפוף]] בשני. צעד זה מאפשר '''לֵהָנוֹת''' מהתכונות החזקות של המרחב הקומפקטי.
-דוגמה: הקטע הסגור [0,1] מהווה קומפקטיפיקציה של הקטע הפתוח (0,1), וגם של הישר הממשי כולו: בשני המקרים הקומפקטיפיקציה כוללת "המצאה" יש-מאין של נקודה חדשה, והדבקתה לשני הקצוות של המרחב הטופולוגי (קצוות "אמיתיים" במקרה הראשון, ו"מדומים" במקרה השני).
+דוגמה: הקטע הסגור <math>[0,1]</math> מהווה קומפקטיפיקציה של הקטע הפתוח <math>(0,1)</math>, וגם של הישר הממשי כולו: בשני המקרים הקומפקטיפיקציה כוללת "המצאה" יש-מאין של נקודה חדשה, והדבקתה לשני הקצוות של המרחב הטופולוגי (קצוות "אמיתיים" במקרה הראשון, ו"מדומים" במקרה השני).
-המתמטיקאי הרוסי [[פבל אלכסנדרוף]] {{אנ|Pavel Alexandrov}} הראה שלכל מרחב טופולוגי (לא קומפקטי) יש קומפקטיפיקציה על ידי הוספה של נקודה אחת. הרעיון הוא להעתיק אל המרחב החדש את הטופולוגיה של המרחב הישן, ולהוסיף לאוסף הקבוצות הפתוחות את כל הקבוצות מהצורה  {∞}''G''&nbsp;<font face="Arial,Helvetica">U</font> כאשר ''G'' קבוצה פתוחה של  ''X'' ו ''X'' \ ''G'' קומפקטית.
+המתמטיקאי הרוסי [[פבל אלכסנדרוף|פבל אלכסנדרוב]] {{אנ|Pavel Alexandrov}} הראה שלכל מרחב טופולוגי (לא קומפקטי) יש קומפקטיפיקציה על ידי הוספה של נקודה אחת (אשר לעיתים מכונה "קומפקטיפיקציית אלכסנדרוב" על שמו). הרעיון הוא להעתיק אל המרחב החדש את הטופולוגיה של המרחב הישן, ולהוסיף לאוסף הקבוצות הפתוחות את כל הקבוצות מהצורה <math>G \cup \{\infty\}</math> כאשר <math>G</math> קבוצה פתוחה של <math>X</math> ו-<math>X \setminus G</math> קומפקטית. כדוגמה נוספת, יש שתי דרכים טבעיות לשכן את [[המישור המרוכב]] במרחב קומפקטי. האחת, להוסיף לו את "הנקודה באינסוף", ולקבוע שכל [[סדרה (מתמטיקה)|סדרה]] שה[[ערך מוחלט|ערך המוחלט]] של איבריה [[שואף לאינסוף]], מתכנסת אל הנקודה החדשה. זהו מקרה פרטי של הקומפקטיפיקציה של אלכסנדרוב, והמרחב המתקבל הוא [[הספירה של רימן]]. אפשרות שנייה היא להוסיף את "המעגל באינסוף", כלומר להוסיף למישור מעגל "מבחוץ", כשנקודות המעגל עומדות ב[[התאמה חד-חד-ערכית]] ל[[זווית|זוויות]] של ישרים. בדוגמה זו, סדרה מתכנסת לנקודה המתאימה לזווית <math>\theta</math> אם הערך המוחלט של איבריה שואף לאינסוף, והיא [[אסימפטוטה|אסימפטוטית]] לישר שהזווית שלו <math>\theta</math>. המרחב המתקבל [[הומיאומורפיזם|הומיאומורפי]] ל[[מעגל היחידה]] הסגור.
-כדוגמה נוספת, יש שתי דרכים טבעיות לשכן את [[המישור המרוכב]] במרחב קומפקטי. האחת, להוסיף לו את "הנקודה באינסוף", ולקבוע שכל [[סדרה (מתמטיקה)|סדרה]] שה[[ערך מוחלט|ערך המוחלט]] של איבריה [[שואף לאינסוף]], מתכנסת אל הנקודה החדשה. זהו מקרה פרטי של הקומפקטיפיקציה של אלכסנדרוף, והמרחב המתקבל הוא [[הספירה של רימן]]. אפשרות שנייה היא להוסיף את "המעגל באינסוף", כלומר להוסיף למישור מעגל "מבחוץ", כשנקודות המעגל עומדות ב[[התאמה חד-חד-ערכית]] ל[[זווית|זוויות]] של ישרים. בדוגמה זו, סדרה מתכנסת לנקודה המתאימה לזווית t אם הערך המוחלט של איבריה שואף לאינסוף, והיא [[אסימפטוטה|אסימפטוטית]] לישר שהזווית שלו t. המרחב המתקבל [[הומיאומורפיזם|הומיאומורפי]] ל[[מעגל היחידה]] הסגור.
 תהליך דומה לקומפקטיפיקציה הוא [[השלמה של מרחב מטרי|השלמה]] של [[מרחב מטרי|מרחבים מטריים]]. ההשלמה של מרחב מטרי חסום מהווה קומפקטיפיקציה שלו.

טופולוגיה קבוצתית
מושגי יסוד	מרחב מטרי • מרחב טופולוגי • פונקציה רציפה • הומיאומורפיזם
בתוך המרחב	קבוצה פתוחה • קבוצה סגורה • פנים • סגור • שפה • סביבה • נקודת הצטברות • קבוצה צפופה • קבוצה דלילה • בסיס • סדרת קושי
תכונות של מרחבים טופולוגיים
אקסיומות ההפרדה	T₀ • ‏ T₁ • ‏ T₂ (מרחב האוסדורף) • T_2.5 • מרחב האוסדורף לחלוטין • T₃ (מרחב רגולרי) • T_3.5 • ‏ T₄ (מרחב נורמלי) • T₅ • ‏ T₆ • מרחב מטריזבילי
אקסיומות המנייה	С₁ • ‏ С₂ • מרחב ספרבילי
קומפקטיות	קבוצה קומפקטית • מרחב קומפקטי מקומית • מרחב לינדלף • קבוצה קומפקטית יחסית • מרחב פרה-קומפקטי
תכונות נוספות	מרחב שלם • קשירות • מרחב בייר • מרחב פולני
ק
בניות	מרחב מכפלה • טופולוגיה מושרית • מרחב מנה • קומפקטיפיקציה (קומפקטיפיקציה חד-נקודתית, הקומפקטיפיקציה של סטון צ'ך) • השלמה
משפטים	הלמה של אוריסון • משפט טיטצה • משפט המטריזציה של אוריסון • משפט טיכונוף • משפט הקטגוריה של בייר
דוגמאות	קבוצת קנטור • עקומת הסינוס של הטופולוגים • מרחב המסרק • הישר הארוך • מישור מור • מרחב אוריסון אוניברסלי
שונות	טופולוגיה חלשה • תכונה מקומית • אלומה • מרחב כיסוי
נושאים בטופולוגיה: טופולוגיה קבוצתית • טופולוגיה אלגברית • טופולוגיה גאומטרית נושאים באנליזה מתמטית: חשבון אינפיניטסימלי (מונחון) • אנליזה וקטורית • משוואות דיפרנציאליות רגילות וחלקיות • טופולוגיה קבוצתית וגאומטרית • אנליזה מרוכבת • אנליזה פונקציונלית • תורת המידה